پیاده سازی فیلتر H بی نهایت (H-infinity) زمان پیوسته در نرم افزار متلب

پیاده سازی فیلتر H بی نهایت در متلب

در این بخش پیاده سازی پیاده سازی فیلتر H بی نهایت زمان پیوسته را در نرم افزار MATLAB به همراه کامنت گذاری کدها آماده کرده ایم که در ادامه به این فیلتر پرداخته و فیلم و تصاویری از خروجی های آن قرار داده شده است.

فیلتر H بی نهایت (H-infinity) چیست ؟

فیلتر H بی نهایت به طور مشخص به منظور مقاوم سازی تخمین در مقابل تغییرات کوواریانس نویزهای فرایند و مشاهده گر طراحی شده است. برخلاف فیلتر کالمن که به جهت تخمین پارامترهای سیستم از مشخصات آماری نویزهای سیستم بهره می برد، فیلتر H بی نهایت مستقل از کوواریانس نویزهای فرایند و مشاهده گر، برای این عمل از یک محدوده طراحی استفاده می کند.

در طی سال های اخیر فیلتر H بی نهایت مورد توجه بسیاری از محققان بوده که این موضوع باعث کاربرد های بسیار وسیع این فیلتر در مسائل مهندسی شده است. این فیلتر بعد از فیلتر کالمن ارائه شده است، از این رو از لحاظ بلوغ و توسعه یافتگی در مقایسه با فیلتر کالمن بهبود یافته می باشد. بنابراین فضای مناسب تری در کارهای بیشتر برای زمینه فیلتر H بی نهایت در قیاس با فیلتر کالمن وجود دارد. اما معمولا در صورت وجود اطلاعات دقیق از کوواریانس نویزها، دقت تخمین و همینطور مقدار میانگین مجذور خطای تخمین در فیلتر کالمن از فیلتر H بهتر می باشد.

تخمین متغیرهای حالت فرایند با فیلتر H بی نهایت

فیلتر H بی نهایت برای تخمین متغیرهای حالت فرایند، مستقل از کوواریانس های نویزهای سیستم عمل می کند و جهت مقاوم بودن تخمین در مقابل نویزهای فرایند و مشاهده گر از یک حد بالای انرژی استفاده می کند که توسط طراح انتخاب می شود. در نتیجه در صنعت و پروژه های مهندسی به دلیل عدم نیاز به شناخت دقیق مدل و نویزهای آن کاربرد وسیع تری نسبت به فیلتر کالمن دارد. این فیلتر در مقایسه با فیلتر کالمن از محافظه کاری بسیار بالاتری برخوردار است.

تصاویر خروجی پروژه پیاده سازی فیلتر H بی نهایت